浅析SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的应用

帅知春

（广东东软学院，佛山 528225）

SDN即软件定义网络的缩写，这是Emulex网络一种新型网络创新架构；NFV是网络功能虚拟化，通过使用X86等通用性硬件以及虚拟化技术来承载很多功能的软件处理。这两者都是通信网络架构中必不可少的组成部分。不过，迫于网络流量持续高速增长的压力，移动用户的爆炸式增长，数据传输速率的几何级数式增长需求等问题，对5G技术提出了更好的要求，因此，5G技术将面临着新的挑战和机遇。

1 SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的应用分析

1.1 对网元功能进行分解

SDN和NFV应用于5G移动通信网络架构之中，通过无线网络的分片，进行无线网络资源的动态调配。若遇到网络容量剧增的情况，将可以利用SDN控制器和NFV把预先设置的规则下发给相应的网络设备，从而分散资源和传输网的拥挤情况，减少因网络容量需求的急剧增长影响网络安全运行的问题出现。因此，SDN和NFV技术在5G移动通信网络架构中的核心作用在于能够对网络软件与硬件进行分解，将网元设备中的各种功能从专有硬件之中分离出来，仍保留其转发功能，进而促进移动通信网络流量的灵活控制和网络资源的优化配置

1.2 网络功能加以抽象化

SDN和NFV应用于5G移动通信网络架构之中，通过网络功能抽象，将使网络功能更具模块化和组件化，网络各功能模块之间将采取开放的API接口，按照标准加以重新组织，进一步以全网的视图构成新的网元功能。基于SDN和NFV技术形成的5G移动通信网络架构，其主要是由基站、控制器层、用户以及网络控制器层构成的，另外还将基站的无线资源加以虚拟切片，建立相应的服务链，对无线资源进行有效的管理。并通过基于行业标准的X86服务器、存储以及交换设备，将通信网络私有专用网元设备替换掉，实现新业务的快速开发和部署。

1.3 实现网络功能重构

5G时代的移动通信网络架构不再局限于传统移动通信网络架构的束缚，其将利用虚拟化技术来进行分析，充分地发挥出SDN和NFV 技术的优势，它将采用模块化的功能组件和开放的API接口对移动网络业务实际需求进行灵活地组合，并对其架构加以快速重构，这样重构的方式不仅能组合可用的网络功能，还能减少冗余的网络功能。而且促进一个空口和网络的结合，达到独立发展的状态，进一步实现网速100M，峰值100G以及流量密度提高100倍的目标。因此，基于SDN和NFV技术，通过模块化功能视图加强网络重构的实现。

2 SDN和NFV在5G移动通信网络架构与原理及其需求分析

2.1 5G技术的发展与需求

随着移动互联网的兴起，传统电信运营商的语音、短信等业务被各类互联网应用不断地冲击和侵蚀，移动运营商采取相应的改进措施对传统业务加以升级和创新，而SDN和NFV技术的应用就是其发展的重要成果。在5G移动通信网络发展的背景下，其大量的数据交互、用户使用等情况都是5G移动通信网络在发展过程中需要攻克的技术难题的导因之一。实现高度的网络自动化与动态重新配置，更加高效的进行快速部署新服务，能够更加有实效的形成对5G网络的要求，同时在用户量逐渐增多的情况下，控制平面与用户平面实现独立部署与运行、网络功能的模块化、物理功能的具体实现都是5G移动通信网络技术在发展过程中需求。

2.2 SDN和NFV的实现架构和实现原理

SDN和NFV作为5G移动通信核心网络的主流技术，在技术上，两大主流技术具有较强的互补性，能够尽可能的相互配合，在必要时又可以实现相对独立性，从而实现了网络功能虚拟化脱离SDN灵性部署的情况。为了进一步提升5G移动通信网络进入快速部署能力，把SDN与NFV两大5G移动通信核心网络主流技术相结合，实现网络架构。无线资源的优化通过无线网络化的控制器进行直接操作，在明确两者的主要功能上，SDN技术主要体现在控制器所部署的数据中心，对其主要功能为实现对数据流转发控制，NFV技术能够实现网络功能软件化、模块化的核心前提，网络架构使用了SDN控制和分离的功能，在网络部署的效率、传输性能等方面都做到了互相操作性，同时，在与NFV相互配合下，在降低网络容量、减轻运营管理流程的目的存在一致性，从而实现了两种技术相互融合的应用在5G移动通信网络架构中。

2.3 SDN和NVF能够满足5G网络的需求

SDN和NFV都是应用于5G移动通信网络架构中的重要保障，网络用户的大量增多，使得网络设备及使用流量也随之大量增加，在网络的正常运行中对其效率、资源管理等多个方面都有了新的需求与新的难题。而5G移动通信网络系统集云计算、大数据等诸多信息技术为一体的综合性网络，在网络功能上有高于4G的高效率传输、扩展延伸性强等优点。SDN和NVF部署在5G移动通信的核心网络中，在搭建网络架构的情况充分的满足了5G移动通信网络的需求。如，高效、快捷的进入快速部署新服务，实现高度的网络自动化和动态重新配置；在控制平面与用户平面两方面，可以更好的推动其进行分隔，进而实现了独立部署的重要支撑；在进行网络构架设计方面，满足了5G移动通信网络将物理实体转向物理功能的要求，让网络功能更加的软件化、模块化，从而按需进行网络资源与服务的调配与优化等多方面的需求。

3 结束语

综上所述，自SDN和NFV出现至今，对二者的研究和应用得到了业界的广泛关注，充分利用SDN和NFV技术来促进5G移动通信网络的发展已经成为未来通信网络技术的主要潮流。SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的应用，这不仅是通信领域的一大创新点，也使得我国战略发展得到有效的保障。